WCF初探-28：WCF中的并发

理解WCF中的并发机制

 

• 在对WCF并发机制进行理解时，必须对WCF初探-27：WCF中的实例化进行理解，因为WCF中的并发特点是伴随着服务实例上下文实现的。WCF的实例上下文模型可以通过InstanceContext的属性来进行设置，WCF中的并发就是指一个实例上下文处理请求消息的能力，当需要在一个实例上下文中处理多个消息请求时就会产生并发。所以当InstanceContextMode的值为PerSession或Single的时候就会产生并发的情况，这时我们可以通过设置ConcurrencyMode的值来控制服务并发处理消息的模式。
• ConcurrencyMode指定服务类是支持单线程还是多线程操作模式。具有以下三个值：

1. Single:服务实例是单线程的，且不接受可重入调用。如果 InstanceContextMode 属性为 Single，且其他消息在实例处理调用的同时到达，则这些消息必须等待，直到服务可用或消息超时为止。
2. Reentrant:服务实例是单线程的，且接受可重入调用。可重入服务接受在调用其他服务的同时进行调用；因此在调出之前，您需要负责让对象的状态一致，而在调出之后，必须确认本地操作数据有效。请注意，只有通过通道调用其他服务，才能解除服务实例锁定。在此情况下，已调用的服务可以通过回调重入第一个服务。如果第一个服务不可重入，则该调用顺序会导致死锁。
3. Multiple:服务实例是多线程的。无同步保证。因为其他线程可以随时更改服务对象，所以必须始终处理同步与状态一致性。

 

理解并发模式与实例上下文模式的关系

 

• 当我们的InstanceContextMode设置为PerSession时，一个客户端会话模型就会产生一个服务实例上下文，此时如果我们的ConcurrencyMode值设置为Single，那么服务将以串行的模式进行消息处理，因为并发模式采用的是单线程模式，所以一次只会处理一个消息，并且同一个实例上下文模型中的线程ID一样。
• 当我们把InstanceContextMode设置为PerSession，ConcurrencyMode值设置为Multiple时，服务采用多线程处理模型。即一个实例上下文中会出现多个线程来处理消息请求，这样就大大加快程序处理的能力，但不是绝对的。程序的处理能力加大就会对服务器产生消耗，所以在对消息进行并发处理时，我们也要对处理的最大能力进行限制。而已采用多线程模型处理消息时，一定要保证线程时安全的。(这一部分需要各位多线程进行友好的理解)
• 什么情况下我们才会遇到ConcurrencyMode为Reentrant的情况呢？Single采用的是单线程处理模型，当客户端调用服务端方法时，就会给方法加上锁，如果此时服务端需对客户端产生回调，并且回调的方法采用的是请求\应答的消息模型，当服务对客户端调用完成后，就会尝试重新获取实例上下文模型对接下来的程序逻辑进行处理，并且会对实例上下文进行加锁，但是此时的实例上下文在之前已经被锁住了。回调之前的实例上下文只有在消息处理完成后才能释放锁，而回调后的实例上下文又不能获得锁，导致操作永远无法完成，这就产生了死锁。此时就可以将ConcurrencyMode设置为Reentrant解决此问题。(也可以将ConcurrencyMode设置为Multiple解决此问题，因为设置为Multiple后采用的是多线程处理模型)

 

WCF中的并发模型示例

 

　　注意：以后此系列博文如果无特别说明，解决方案都按之前的Client、Host、Service方式进行建立，客户端代理类采用工具Scvutil.exe生成，如果不清楚可以参考此系列之前的博文。

 

• 此示例采用InstanceContextMode = PerSession, ConcurrencyMode = Single的组合模型，即一个会话产生一个实例上下文，一个实例上下文只有一个线程处理请求。我们通过输出处理请求的实例上下文和线程ID就可以说明此模型的处理情形。参考代码如下：

 　 using System.ServiceModel;
    using System.Threading;

    namespace Service
    {
        [ServiceBehavior(InstanceContextMode = InstanceContextMode.PerSession, ConcurrencyMode = ConcurrencyMode.Single)]
        public class SampleMethod:ISampleMethod
        {

            public string MethodOne(string msg)
            {
                OperationContext operationContext = OperationContext.Current;
                InstanceContext instanceContext = operationContext.InstanceContext;
                string info = "InstanceContext HashCode: " + instanceContext.GetHashCode().ToString();
                System.Threading.Thread.Sleep(2000);
                return "You called MethodOne return message is: " + msg + "\n->" + info + "\n->ManagedThreadId:" + 
　　　　　　　　　　　　　　Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString()+"  "+System.DateTime.Now.ToString();
            }

            public string MethodTwo(string msg)
            {
                OperationContext operationContext = OperationContext.Current;
                InstanceContext instanceContext = operationContext.InstanceContext;
                string info = "InstanceContext HashCode: " + instanceContext.GetHashCode().ToString();
                System.Threading.Thread.Sleep(3000);
                return "You called MethodTwo return message is: " + msg + "\n->" + info + "\n->ManagedThreadId:" + 
　　　　　　　　　　　　　　Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString() + "  " + System.DateTime.Now.ToString();
            }

        }
    }

 

　　 客户端采用异步方式进行处理，所以Svcutil.exe必须生成异步客户端(svcutil.exe /out:f:\SampleMethodClient.cs /config:f:\App.confighttp://localhost:1234/SampleMethod /a /tcv:Version35)，客户端参考代码如下：　

    using System;
    namespace Client
    {
        class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                SampleMethodClient client1 = new SampleMethodClient();
                client1.MethodOneCompleted += new EventHandler<MethodOneCompletedEventArgs>(client1_MethodOneCompleted);
                client1.MethodOneAsync("Client1 called MethodOne");
                client1.MethodTwoCompleted += new EventHandler<MethodTwoCompletedEventArgs>(client1_MethodTwoCompleted);
                client1.MethodTwoAsync("Client1 called MethodTwo");

                SampleMethodClient client2 = new SampleMethodClient();
                client2.MethodOneCompleted += new EventHandler<MethodOneCompletedEventArgs>(client2_MethodOneCompleted);
                client2.MethodOneAsync("Client2 called MethodOne");
                client2.MethodTwoCompleted += new EventHandler<MethodTwoCompletedEventArgs>(client2_MethodTwoCompleted);
                client2.MethodTwoAsync("Client2 called MethodTwo");
    
                Console.Read();
            }


            static void client2_MethodOneCompleted(object sender, MethodOneCompletedEventArgs e)
            {
                Console.WriteLine(e.Result.ToString());
            }

            static void client2_MethodTwoCompleted(object sender, MethodTwoCompletedEventArgs e)
            {
                Console.WriteLine(e.Result.ToString());
            }

            static void client1_MethodOneCompleted(object sender, MethodOneCompletedEventArgs e)
            {
                Console.WriteLine(e.Result.ToString());
            }
            static void client1_MethodTwoCompleted(object sender, MethodTwoCompletedEventArgs e)
            {
                Console.WriteLine(e.Result.ToString());
            }
        }
    }

 

　　运行结果：

　　

　　结果说明：

　　Client1处理MethodOne和MethodTwo的时间点不同，但是处理的实例上下文ID和线程ID是一致的，这验证了上面的组合处理模型，并且由于客户端产生了两个代理，

　　建立了两个会话，所以Client1和Client2的实例上下文ID不一致。

 

• 接下来，我们将示例采用InstanceContextMode = PerSession, ConcurrencyMode = Multiple的组合模型，让服务采用多线程并发模式处理，代码只需要将 ConcurrencyMode的值改为Multiple，其他的不变，重新编译运行程序。

      运行结果：

　　

　

　　结果说明：

　　Client1处理MethodOne和MethodTwo的时间点不同，虽然处理的实例上下文ID一致，但线程ID是不一致的，这验证了上面的组合处理模型，并且由于客户端产生了两个代理，

　　建立了两个会话，所以Client1和Client2的实例上下文ID不一致。